Chile no ha quedado ajeno a esta tendencia mundial. Son varios los investigadores que están desarrollando prototipos aplicables a las industrias textil, de la construcción, del packaging y de la salud.
Volver a observar la naturaleza, investigarla y desarrollar a partir de ella nuevos elementos que puedan ser usados por diferentes industrias como materias primas que sustituyan recursos cuya explotación causa daño al medio ambiente, es una de las principales motivaciones de los científicos de todo el mundo por crear biomateriales. Pero, no se trata de algo nuevo, porque en siglos pasados la mayoría de las cosas se desarrollaban a partir de ellos, pero poco a poco fueron desapareciendo con la industrialización. Así, por ejemplo, un uso histórico en el campo de la medicina fueron las suturas hechas de tendones animales por los egipcios. Hoy, el interés es creciente y con un acentuado enfoque en la economía circular. ‘Los biomateriales se han desarrollado rápidamente a nivel mundial y se busca que no solo sean de fuentes naturales y renovables, sino también que todo el proceso de producción sea amigable social y ambientalmente, con nivel de biodegrabilidad o reutilización’, dice Pilar Bolumburu, investigadora de Materiom.
En Chile, reconoce espacios principalmente de investigación académica en innovación en biomateriales. Entre los más prolíficos menciona al Laboratorio de Biofabricación de la UC, el Laboratorio de Biomateriales y Biofabricación de Valdivia (Labva), o el FabLab de la U. de Chile. También dice que muchos tienen un espíritu educativo, como la Academia Sinestesia o el FabLab Austral. ‘Con este último colaboramos el año pasado para extraer quitina de los desechos de centolla en la zona austral, para crear un biomaterial con recursos y tecnologías locales’.
El arquitecto Aníbal Fuentes resalta el trabajo realizado por Labva, que también utiliza recursos locales para crear nuevos elementos, como el biotextil de maqui. A la vez, opina que ‘en Chile la aplicación de biomateriales no tradicionales (de hongos, derivados de algas, mineralización calcárea), es aún incipiente y en su mayoría se encuentra a nivel de prototipos, haciendo difícil hablar de una verdadera industria. Esto se debe fundamentalmente porque el desarrollo de materiales, de cualquier índole, requiere siempre de una enorme cantidad de recursos para su investigación, desarrollo, y posterior sistematización para dirigirla a procesos productivos de mayor escala, lo que se traduce en años de trabajo. Esto en Chile se vuelve más cuesta arriba dada la relativa escasez de recursos’.
Además de la startup que gerencia y que desarrolla en Chile biocomopuestos estructurales para la construcción (Woodflow), Andrés Mitnik, CEO de Strong by Form, destaca lo que hace Spora Biomateriales con su cuero a partir de micelio de hongos (Sporatex) para la industria textil. ‘Creo que Chile está muy al debe en el desarrollo de biomateriales avanzados, por ejemplo, compuestos en base a madera, linaza o cáñamo (que son muy ligeros y con alta resistencia estructurales). Digo esto ya que contamos con una diversidad de especies vegetales de las que nos podemos nutrir, así como también de científicos de punta en biotech que podrían orientarse al mundo de los materiales. A modo de ejemplo, la madera es un biomaterial de extraordinario desempeño estructural con la que prácticamente no hacemos nada en términos estructurales’. ¿Hacia dónde deberían apuntar las investigaciones? Según Mitnik, ese camino es ‘difícil de predecir’, aunque también advierte que ‘Chile no tiene la escala para que valga la pena desarrollar un nuevo material para el mercado interno. Por eso en este campo la visión debe ser global desde el día uno y es algo que a los científicos y emprendedores locales les cuesta incorporar, ya que los saca de su zona de confort’. Además, manifiesta que se requieren redes globales para acceder a mercados y financiamiento internacional. ‘Hoy la tendencia es a lo bio y no tengo duda que en 20 años más todo será fabricado a partir de biomateriales, pero si queremos que Chile tenga un rol relevante debemos invertir en los emprendedores que se la están jugando en un campo particularmente complejo’.
Algunas experiencias
La inventiva y el talento chileno son variados en este tema. Por ejemplo, la empresa Biogusto en conjunto con la Unidad de Desarrollo Tecnológico de la Universidad de Concepción, desarrolla bandejas para el envasado de pollos y pavos frescos, utilizando residuos de cáscara de arroz y bioplásticos compostables. ‘Hace poco partimos las pruebas piloto con clientes finales que venden productos frescos en ese formato. Una vez concluido ese paso se escalaría a una prueba de tamaño industrial’, dice Alejandro Kahn, cofundador de Biogusto. Añade: ‘La gracia de este producto es que, aunque fue pensado para las bandejas de pollo, al ser pellet y láminas de termo formado se pueden crear envases de todo tipo y las empresas pueden seguir utilizando su maquinaria sin necesitar modificaciones. Solo se cambia la materia prima. Por otra parte, al ser compostable, no es necesario su reciclaje, ya que el envase se degrada en un corto plazo en contacto con la naturaleza. En pruebas de laboratorio hemos visto que se degrada en 90 días, aproximadamente’.
Patagon Fiber elabora un biomaterial hilado que proviene 100% del rastrojo agrícola de granos (paja de trigo, en una primera etapa) y que busca reemplazar al algodón puesto que se le asemeja en su textura y viscosidad, pero no es procesada con químicos que dañan el ecosistema. ‘Nuestra fibra textil está en etapa de desarrollo de prototipo, pero en noviembre esperamos tener la tela. Estamos creando la fibra hilable. Además, trabajamos biopolímeros con diferentes materiales, mezclando la paja con otros desechos, para crear un biocuero. Hemos logrado algunos prototipos con los que hemos realizado aplicaciones en accesorios y nuestro último abordaje son los biopigmentos. Estamos desarrollando tinciones de telas utilizando pigmentos naturales no vegetales. Hemos avanzado muy rápido, proyectando el primer prototipo hacia mediados de año’, relata Felipe Ríos, cofundador y director de la startup que acaba de obtener el segundo lugar en la categoría Residuos de los Premios Latinoamérica Verdes 2022.
En el sector de la construcción destaca Strong by Form con Woodflow, que en base a material compuesto de madera permite producir elementos estructurales de bajo peso y alta performance como alternativa sustentable en reemplazo del hormigón y acero, y, en una segunda fase, para la sustitución del aluminio, plásticos reforzados y acero en el mercado de la movilidad. ‘Lo que hacemos es restituir la inteligencia natural del árbol a la madera de ingeniería, generando una fábrica de biocompuestos ultraligeros y de alta resistencia estructural. Tanto nuestro algoritmo de optimización estructural como nuestra línea robótica de fabricación requieren desarrollos en temas como machine learning, inteligencia artificial, visión artificial, automatización y control y en enero pasado demostramos que es posible fabricar Woodflow de forma automatizada. Ese era el gran salto que debíamos salvar y ahora nos abocaremos en optimizar el proceso y avanzar en el desarrollo de productos’, expresa Andrés Mitnik, quien hoy celebra la llegada de dos robots y el primer prototipo de su sistema propietario de prensado para fabricar Woodflow. Apenas esté operativa esa célula robótica en mayo, dice, abrirán su ronda semilla de financiamiento, donde esperan sumar fondos de Europa o EE.UU.
En medicina Cells for Cells tiene tres proyectos que utilizan biomateriales. ArthroPaint™, un dispositivo pionero en el campo de bioimpresión 3D dentro del cuerpo (in situ) que facilita la utilización de una biotinta (Inkure™Cartilage) para reparar lesiones osteocondrales de manera mínimamente invasiva, cuyo prototipo ya está terminado y hoy atraviesa estudios preclínicos; Inkure™Cartilage, biotinta que a base de gelatina de salmón y de baja viscosidad es capaz de regenerar cartílago articular dañado de la rodilla o tobillo de pacientes con lesiones osteocondrales y que ya está en pruebas preclínicas y lista para ser licenciada, y Veintis™, una prótesis vascular desarrollada mediante ingeniería de tejidos, donde el biodiseño regenerativo en una combinación única de biomateriales permite que el propio organismo restaure un nuevo vaso sanguíneo mientras la prótesis es biodegradada, dando paso a un tejido natural definitivo. Este finalizó las pruebas preclínicas y se encuentra en proceso de escalamiento de manufactura.
Según Maximiliano Kunze, director asociado de Desarrollo de Negocios y Estrategia Corporativa de Cells for Cells, ‘el uso de biomateriales ha sido indispensable en la creación y mejora de implantes, dispositivos médicos y en sistemas de encapsulación y liberación de fármacos en las últimas décadas. Hoy se está ampliando su uso hacia los ‘organoides’ (una versión miniatura de órganos y tejidos que simula las funciones y mecanismos que ocurren en los mismos para obtener mejores modelos predictivos de eficacia y seguridad de fármacos y terapias) y hacia la bioingeniería de tejidos y órganos, con la utilización de biotintas. En los próximos años, muchas terapias avanzadas y soluciones de medicina regenerativa llegarán a los pacientes facilitados por el aprovechamiento de los biomateriales en las distintas etapas durante el proceso de desarrollo de productos biomédicos’.
Recuadro
‘Los biomateriales se han desarrollado rápido a nivel mundial y se busca que no solo sean de fuentes naturales y renovables, sino también que la producción sea amigable ambientalmente’.
Pilar Bolumburu
Investigadora de Materiom.
‘Muchas terapias avanzadas y soluciones de medicina regenerativa llegarán a los pacientes facilitadas por los biomateriales’.
Maximiliano Kunze
Director de Cells for Cells
Fuente: El Mercurio